Problems and prospects of using the walking mode for producing motion of robotic systems are considered. Advantages and spheres of the use of mobile robotic systems equipped with walking movers are substantiated. Preferences of cyclic (lever) walking mechanisms are analyzed. The kinematic parameters of four-bar crank-rocker walking mechanism, constructed on the basis of Chebyshov-Umnov mechanism, are accepted as the subject of research. The process of motion of the supporting foot of the walking mechanism is accepted as the object of research. The main aim of the investigation consists in carrying out structure and kinematics analysis of the mentioned mechanism with further derivation of analytical dependencies for calculating kinematic parameters of the supporting foot motion. The special features of the structure of four-bar walking mechanism and theoretical foot loci (paths) are considered. The form of the most reasonable path for further research is established. As a result of carried out structure analysis, it is ascertained that the mechanism consists of two structural groups: that of the first class and that of the second class second order first type. As a result of kinematics analysis, the analytical expressions for calculation of coordinates of the supporting foot hinge of the walking mechanism depending on geometric parameters of the mechanism and the angle of the crank rotation are deduced. The prospects of further investigation under the themes of the paper are analyzed. In particular, the goal function, which may be used for further optimization of structural parameters of the mechanism, is considered and the use of applied software for solving optimization problem is suggested. The optimization problem consists in evaluating such geometric parameters of the walking mechanism which allow the motion of the supporting foot in accordance with the prescribed (specified) path.
[1] Брискин Е. С. Динамика и управление движением шагающих машин с цикловыми движителями / Е. С. Брискин, В. В. Жога, В. В. Чернышев, А. В. Малолетов. – М. : Машиностроение, 2009. – 191 с.
[2] Малолетов А. В. Динамика и оптимизация структуры, параметров и алгоритмов управления движением шагающих машин со сдвоенными шагающими движителями : дис.… д-ра физ.-мат. наук: 01.02.01 / Малолетов Александр Васильевич. – Волгоград, 2015. – 316 с.
[3] Brett C. Brown. Design of a Single-Degree-of-Freedom Biped Walking Mechanism: Undergraduate Honors Thesis. – Ohio, USA, 2006. – 55 p.
[4] John A. Hrones, George L. Nelson. Analysis of the Four-Bar Linkage: Its Application to the Synthesis of Mechanisms. – New York: JOHN WILEY & SONS, 1951. – 730 p.
[5] Guha Anirban, Amarnath C. An Adjustable Mechanism for Walking Robots with Minimum Number of Actuators // Chinese Journal of Mechanical Engineering. – 2011. – Vol. 24, No. 5. – P. 1–8.
[6] Joseph E. Shigley. The Mechanics of Walking Vehicles. – Detroit, USA, 1960. – 60 p.
[7] Amanda Ghassaei, Phil Choi, Dwight Whitaker. The Design and Optimization of a Crank-Based Leg Mechanism. – Pomona, USA, 2011. – 168 p.
[8] Kaneko M., Abe M., Tanie K., Tachi S., Nishizava S. Basic Experiments on Hexapod Walking Machine (MELWALK-III) with an Approximate Straight-Line Link Mechanism // International Conference on Advanced Robotics. – Tokyo, Japan, 1985/ – P. 397–404.
[9] Кіницький Я.Т. Теорія механізмів і машин : підручник. – К. : Наукова думка, 2002. – 660 с.
[10] Nicola Sancisi, Raffaele Caminati, Vincenzo Parenti-Castelli. Optimal Four-Bar Linkage for the Stability and the Motion of the Human Knee Prostheses // XIX Congress AIMETA. – Ancona, Italy, 2009. – pp. 1–10.
[11] Maruti Ram Gudavalli. A Computer-Aided Design System (FBAR) to solve Four-Bar Coupler Position Problems. – Hamilton, USA, 1979. – 195 p.
[12] Корендій В. М. Аналіз можливостей оснащення крокуючого модуля на базі двох циклових рушіїв механізмами орієнтації та стабілізації вертикального положення / В. М. Корендій, О. С. Бушко, О. Ю. Качур, Р. Ю. Скрипник // Науковий вісник НЛТУ України : зб. наук.-техн. пр. – 2015. – Вип. 25.8. – С. 277–285.
[13] Корендій В. М. Розроблення крокуючого модуля на базі двох циклових рушіїв / В. М. Корендій, О. С. Бушко, О. Ю. Качур, Р. Ю. Скрипник // Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні: Український міжвідомчий науково-технічний збірник. – 2015. – № 49. – С. 26–35.
[14] Корендій В. Структурний і кінематичний аналіз циклових крокуючих рушіїв мобільних роботомеханічних систем / В. Корендій, О. Бушко, Н. Іванус // ХІІ Міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові, 28–29 травня 2015 р.: тези доповідей. – Львів, 2015. – С. 70–71.
[15] Гончаров В. Л. Теория интерполирования и приближения функций / В. Л. Гончаров. – 2-е изд. – М. : Гостехиздат, 1954. – 328 с.
[16] Демидович Б. П. Основы вычислительной математики / Б. П. Демидович, И. А. Марон. – М. : Наука, 1966. – 664 с.